ЭКОЛОГИЯ, 2004, № 5, с. 393-397
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 504.064+628.3.4
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ МЕСТ СКЛАДИРОВАНИЯ ОТХОДОВ
ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
© 2004 г. П. Е. Тулупов, А. П. Тулупов
Научно-производственное предприятие "Химэк" 249037 Обнинск, просп. Ленина, 75а Поступила в редакцию 14.04.2003 г.
Ключевые слова: атмосферный воздух, биопревращение, вода, загрязнение, идентификация, мониторинг, отходы, воды подземные и поверхностные, токсиканты, экологическая опасность.
Экологическая безопасность санкционированных и заброшенных мест складирования отходов производства и потребления (МСОПП) относится к числу актуальных, но практически не решаемых проблем России. Острота проблемы усугубляется тем, что в России складируется до 99% отходов, в то время как в США - до 80%, в Западной Европе - до 60-70%, в Японии - только 35%. Истинная степень экологической опасности МСОПП в России до сих пор не осознана до конца, так как проблему их организации, функционирования и закрытия государство переложило на плечи муниципальных образований (не имеющих достаточного финансирования), а оценку негативных последствий проводят по давно устаревшим принципам, основанным на формальных сведениях о токсичности складированных отходов. Такие оценки могут приниматься только в первые месяцы после складирования отходов, а затем экологическую опасность МСОПП целиком будут определять продукты биопревращения отходов.
Каждое МСОПП за счет биохимических процессов и горения генерирует несколько сотен органических и неорганических соединений (изначально отсутствующих в составе отходов), из которых более 50 отнесены к категории опасных. Все эти токсиканты мигрируют в поверхностные и подземные воды или в атмосферный воздух и представляют неконтролируемую экологическую опасность для населения, растительного и животного мира.
В соответствии с нормативными требованиями Госсанэпиднадзора (СанПиН 2.1.7.722-98, 1999) к числу определяемых компонентов в атмосферном воздухе над МСОПП относятся метан, аммиак, сероводород, окись углерода, бензол, трихлорметан и четыреххлористый углерод, в подземных и поверхностных водах - аммиак, сульфаты, литий, органический углерод, магний, кадмий, хром, свинец, ртуть, мышьяк, барий, медь, кислотность, нитраты, нитриты, гидрокар-
бонаты, цианиды, хлориды. Для воды из контрольных скважин вообще не регламентирован перечень контролируемых компонентов (отдан на откуп технического задания владельца МСОПП). При этом указано, что "в случаях, если содержание определяемых веществ превысит ПДК, необходимо принять меры по ограничению поступления загрязняющих веществ в грунтовые воды до уровня ПДК". Остается только не ясно -какие именно меры?
Наши исследования на примере Курского МСОПП показали, что основная часть органических соединений - продуктов биопревращения в "теле" МСОПП - сосредоточена в газовой фазе (96-99%), а в водорастворимом и сорбированном состоянии находится всего 1-4%. Доля токсичных неорганических соединений тяжелых металлов в водорастворимом состоянии также незначительна (около 0.01-3.00%). Однако водорастворимые формы токсичных соединений тяжелых металлов и органических соединений представляют основную опасность для поверхностных и подземных вод.
Из табл. 1 следует, что в перечень 23 идентифицированных и количественно определенных органических соединений - продуктов эмиссии с поверхности МСОПП - не вошло ни одно соединение, требующее нормирования (СанПиН 2.1.7.722-98, 1999). Суммарное загрязнение атмосферного воздуха для населенных мест (суточное поступление через всю площадь под домом в жилое помещение) над поверхностью Курского МСОПП (при условии аддитивного вклада 23 органических загрязняющих соединений) превысило санитарно-гигиенические нормы в 245-936 раз. Реальное превышение нормативов для атмосферного воздуха в жилых помещениях над МСОПП должно быть еще выше, так как в цели наших исследований не входили идентификация и определение максимально возможного числа компонентов, а для двух из 23 идентифицированных соединений отсутствовали значения ПДК. Анало-
Таблица 1. Результаты анализа концентрации органических соединений МСОПП (в 12 точках отбора проб)
атмосферном воздухе над Курским
Компонент ПДК Диапазон концентраций Компонент ПДКс3с, Диапазон концентраций
мг/м3 С, мг/м3 С/ПДКсс мг/м3 С, мг/м3 С /ПДКсс
Тетрахлорэтилен 0.06 0.02-0.32 0.33-6.3 Амиловый спирт 0.01 2.0-6.4 200-640
Дихлорэтилен * 0.15-0.62 * Фенол 0.01 0.007-0.048 0.7-4.8
Толуол 0.6 0.04-1.42 0.07-2.4 Формальдегид 0.003 0.0001-0.001 0.03-0.33
Стирол 0.002 0.003-0.005 1.5-2.5 Ацетальдегид 0.01 0.002-0.070 0.2-7.0
о-Ксилол 0.2 0.003-0.005 0.01-0.02 Ацетон 0.35 0.002-0.050 0.006-0.14
м-Ксилол 0.2 0.005-0.02 0.025-1.00 Пропионовый альдегид 0.01 0.002-0.0500 0.2-5.00
Хлорбензол 0.1 0.000-0.30 0.00-3.00 Изовалериановый альдегид * 0.002-0.030 *
Гексадекан 25.0 0.005-0.063 0.00-0.002 Метанол 0.5 9.0-26.0 1.80-52.0
Декан 25.0 0.000-0.022 0.00-0.001 Этанол 5.0 3.1-16.4 0.62-3.28
Нонан 25.0 0.000-0.12 0.00-0.005 Изопропанол 0.6 0.5-4.5 0.833-7.5
1.2-диметил-нафталин * 0.012-0.029 * Изобутанол 0.1 3.3-18.8 33-188
Метилцикло- * 0.000-0.028 * Бутанол 0.1 0.6-1.1 6.0-11.0
гексан
Диметиламин 0.005 0.0005-0.0083 0.11-1.66
* Для компонента отсутствует ПДКс(
гичные результаты получены американскими учеными на трех МСОПП для 18 количественно определенных соединений (Бепий, 1987). Из них пять совпадали с перечнем, приведенным в табл.1, и были в соизмеримых концентрациях, а для четырех соединений отсутствуют значения ПДК.
Приведенные выше данные не оставляют сомнения о недопустимости проживания населения в жилых помещениях над поверхностью закрытых МСОПП и в близко расположенных зонах. Это требование содержится в действующем законодательстве России, запрещающем строительство жилых помещений над территорией МСОПП. Однако в реальной жизни наблюдаются нарушения. С такой ситуацией встретились жители Москвы, получившие жилье на территории бывших Люблинских полей аэрации и владельцы дачных участков в г. Обнинске. Детальное исследование (Программа ООН по окружающей среде, 1987) многих населенных пунктов и, особенно, дачных участков должно выявить среди них те, что требуют переселения, как это было сделано в США после 1980 г.
Для оценки состава продуктов биопревращения отходов на Курском МСОПП были отобраны и проанализированы 35 образцов проб, отобранных на различной глубине (от 0.2 до 18 м) из специально пробуренных скважин в шести различных точках, которые охватывали образцы отхо-
дов, находящиеся в МСОПП до 10 лет. О токсичности водного раствора из "тела" МСОПП свидетельствуют данные, приведенные в табл. 2 -суммарные концентрации органических соединений в воде превышают допустимые нормы в 89-441 раз. Содержание водорастворимых органических соединений на Микерском и Рочестер-ском МСОПП (США) превышает допустимые российские нормативы в 114 и 261 раз. Эти цифры безусловно занижены, так как в перечень определяемых органических соединений на Курском и американских МСОПП не вошли упомянутые выше высокотоксичные вещества. Приведенные выше данные однозначно свидетельствуют о том, что существующие в России нормативы фактически приводят к неконтролируемому загрязнению окружающей среды любым функционирующим или закрытым МСОПП.
Реальная экологическая опасность почв в МСОПП будет определяться содержанием не только органических, но и неорганических соединений. Поэтому на Курском МСОПП большое внимание было уделено определению различных форм (водорастворимых - ВР, подвижных - ПФ и кислоторастворимых - КР) соединений тяжелых металлов и марганца (табл.3) с использованием хорошо зарекомендовавших себя методик Росгидромета РФ, разработанных для почвы (РД 52.18.286-91, РД 52.18.289-90, РД 52.18.191-89; П. Ревель, Ч. Ревель, 1995).
Таблица 2. Концентрации водорастворимых токсикантов, мг/л
Компонент ПДКВ, мг/л Диапазон концентраций, мг/л ё/ПДКв, ; Компонент ПДКв, мг/л Диапазон концентраций, С, мг/л С/ПДКв, ;
Бензол 0.5 0.01-0.150 0.02-0.30 Диметилфуран * 0.0035-0.027 *
1.4-дихлорбензол 0.002 0.007-0.09 3.50-45.0 а-пинен * 0.0006-0.012 *
1.2-дихлорбензол 0.002 0.005-0.061 2.5-30.5 Камфен * 0.001-0.008 *
Этилбензол 0.01 0.07-2.160 70-216 Ментан * 0.0003-0.007 *
Толуол 0.5 0.005-0.4 0.02-0.80 а-терпинеол * 0.001-0.017 *
Ксилол 0.05 0.027-7.200 0.54-144.0 Цимен * 0.004-0.063 *
Хлорбензол 0.02 0.08-0.70 4.0-35.0 о-метоксифенол * 0.004-0.063 *
Изопропилбензол 0.1 0.0008-0.07 0.008-0.70 2,5-диметилфенол * 0.002-0.048 *
1,3,5-триметилбензол * 0.0002-0.007 * 2,4-диметилфенол * 0.006-0.085 *
1,2,4-триметилбензол * 0.003-1.6 * а-пинен * 0.0006-0.012 *
1,2,3-триметилбензол * 0.0003-0.0056 * Этоксибензальдегид * 0.001-0.008 *
Бутилбензол 0.1 0.0004-0.001 0.004-0.10 Диметилнафталин * 0.004-0.07 *
Октилфенол * 0.0002-0.009 * Антрацен * 0.0008-0.007 *
Нафталин 0.05 0.015-0.45 0.2-9.0 Метилфенантрен * 0.0002-0.008 *
Диметилфуран * 0.0035-0.027 * Бензантрацен * 0.004-0.042 *
3,5-диметилфенол 0.25 0.0046-0.035 0.018-0.14
* ПДК, отсутствует.
Результаты исследований позволяют объяснить направленность процессов превращения неорганических составляющих в "теле" МСОПП и предложить более обоснованную систему мониторинга поступления токсикантов в поверхностные и подземные воды. Широкий диапазон разброса концентраций всех трех форм нахождения соединений тяжелых металлов и марганца связан с естественной неравномерностью распределения каждого компонента в МСОПП. С увеличением глубины отбора проб отчетливо проявляется тенденция к уменьшению диапазона изменений концентраций каждого элемента. Наиболее экологически опасные ВР формы составляют малую долю (как правило, десятые доли%) от общего содержания химических элементов в МСОПП. С увеличением глубины относительное содержание ВР практически не меняется, что указывает на установление термодинамического равновесия между процессами растворения прочно фиксированных соединений и образования подвижных форм за счет ионного обмена и комплексообразо-вания.
Подвижные и труднорастворимые формы соединений тяжелых
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.